Dispositifs électroluminescents en régime de couplage ultra-fort dans le moyen et lointain infrarouge – INTERPOL

Le but de ce projet est d’associer l’ingénierie quantique des matériaux à dimension réduite à celle des structures photoniques pour obtenir une émission sous pompage électrique à partir de polaritons intersousbandes. Les polaritons intersousbandes sont des états issus du couplage fort entre une excitation intersousbande d’un gaz d’électrons bidimensionnel et un mode photonique de micro-cavité. Dans ce type de systèmes il est possible d’atteindre un régime de couplage ultra-fort inédit, où la fréquence de Rabi devient comparable à celle de la transition intersousbande. Le premier enjeu du projet est de réaliser des dispositifs électroluminescents qui fonctionnent en régime de couplage fort lumière matière : ils seront composés de structures à cascade quantique enterrées dans des micro-cavités planaires. Cette géométrie permet d’obtenir une émission polaritonique par pompage électrique même à température ambiante. Par la suite, le régime de couplage ultra-fort sera étudié : il permettra un renforcement de l’émission spontanée dans les THz et, plus à long terme, d’étudier des effets d’électrodynamique quantique comme la génération d’états non-classiques de la lumière .